不确定条件下供应链鲁棒优化模型及算法研究

发布时间：2020-10-29 17:38

　　供应链管理的目的在于流程的优化和供应链绩效的提高。由于供应链复杂的网状结构,决定了其不确定性的存在。本文首先分析了供应链中不确定性的来源及其影响,阐述了不确定条件下供应链管理建模及优化的思想,并对不确定性条件下的鲁棒优化问题进行了研究。然后针对不确定条件下供应链管理中几个关键性问题：(1)设计供应链网络问题；(2)同步产供销计划问题；(3)协调生产-库存-运输问题,分别建立数学模型并给出了模型的求解算法。最后开发了原型系统,验证了算法的有效性和模型的应用性。论文的主要创新工作包括： (1)不仅优化了供应链运作成本,而且对系统的鲁棒性进行了优化,并回避了建模过程中难以确定的缺货成本问题。 (2)考虑参数的不确定性,建立供应链网络设计鲁棒优化模型。结合禁忌搜索算法和全有全无法则对模型求解。结果表明,鲁棒优化模型不仅有效降低了市场风险,而且降低了成本,并回避了难以确定的缺货成本在建模中带来的误差。分析了目标函数风险系数λ对系统性能的影响,分析说明鲁棒解是可行的,而模型鲁棒性的增加以成本损失为代价。 (3)考虑需求的不确定性,建立了供应链产供销鲁棒优化模型,提出了基于模拟退火机制的多种群并行遗传算法。算例验证了模型的应用性和算法的有效性。分析了目标规划权重系数ω对系统性能的影响,可知鲁棒解是可行的,但是需要以增加成本为代价,通常可以找一个较理想的模型权数ω,使模型既对需求的随机性不敏感(即误差较小),而且为鲁棒性付出的代价也不高。 (4)在客户需求不确定、生产不确定和物料供应不确定的条件下,建立了生产库存一运输协调鲁棒优化模型。提出了基于模拟退火机制的多种群并行遗传算法来求解模型,编码机制采用基于映射(Map)模式的二进制变染色体长度编码。算例表明,通过选择适当的权数ω,可以用较小的成本代价和更小的误差来应对不确定市场需求、原材料供应以及生产的不确定性。 (5)设计开发了基于鲁棒优化的供应链管理原型系统,系统由设计供应链网络、同步产供销计划和协调生产-库存-运输的三个子系统组成,三个子系统构成通过自定义格式的数据文件进行衔接,各个模块之间既相互配合,同时又具有独立性,以充分发挥其对各种实际应用的适应能力。通过实例运行验证了模型和算法的有效性和实用性。
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2011
【中图分类】：TH186
【部分图文】：

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华中科技大学博士学位论文.3.2论文结构本文以不确定条件下供应链管理系统为研究对象，以SCOR模型为基确定条件下供应链管理鲁棒优化模型。全文体系结构如图1.2所示。全文分为七个部分:第一章绪论。阐述论文的研究背景及意义，对国内外学者们在供应链的研究进行了综述，确定了本文的研究目标，拟出了有待研究的主要内容，论文总体结构。

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华中科技大学博士学位论文2供应链管理建模理论及优化方法2.1供应链管理系统结构模型和运作模型供应链管理的概念自1982年olive:和webe:提出至今【’06]，其内涵和外延随着商业模式的发展一直在不断演变。在八十年代，供应链管理最初在物流文献中用来描述物流管理集成不同商业职能的新的整合方法【’。7]，然后整合扩展到公司外部的供应商和

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